DE3233853A1 - PUMP WITH PISTON AND SLIDING SEAL - Google Patents
PUMP WITH PISTON AND SLIDING SEALInfo
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Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, deren Kolben mittels einer an dem Pumpenzylinder anliegenden Gleichtdichtung gegenüber dem Kurbelraum abgesperrt ist.The invention relates to a pump, the piston of which is opposite by means of a common seal resting on the pump cylinder the crankcase is locked.
Derartige Pumpen sind beispielsweise als Tauchkolbenpumpen bekannt. Die Trennung zwischen dem Förderraum und dem Kurbelraum der Pumpe übernehmen gewöhnlich Gleitringdichtungen. Solche Pumpen haben noch zahlreiche Nachteile. Es besteht beispielsweise die Gefahr der Verunreinigung des Fördermediums durch das Schmiermittel oder durch Schmiermitteldämpfe. Ferner besteht die Gefahr, daß z.B. aggressives Fördermedium in den Bereich von geschmierten Antriebsteilen kommt. Besonders gefährdet ist dabei das Schmiermittel für die Kolbenbolzenlagerung. Hinzu kommt, daß sich die Kolbenbolzenlagerung in der Nähe des Förderraumes befindet und dadurch zusätzlicher Erwärmung ausgesetzt sein kann. Auch bieten die bei diesen Tauchkolben-Pumpen verwendeten Gleitringdichtungen keine absolute Dichtigkeit. .Such pumps are known, for example, as plunger pumps. The separation between the pumping chamber and the crank chamber of the pump is usually done by mechanical seals. Such Pumps still have numerous disadvantages. For example, there is a risk of contamination of the pumped medium the lubricant or through lubricant vapors. Furthermore, there is there is a risk that, for example, an aggressive pumped medium could come into contact with the lubricated drive parts. Particularly at risk is the lubricant for the piston pin bearing. In addition, the piston pin bearing is in is located near the pumping chamber and can therefore be exposed to additional heating. Also bid on these Plunger pumps used mechanical seals do not have absolute tightness. .
Ferner kennt man bereits Pendelkolbenpumpen (vergl. z.B. US-PS 39 61 869). Bei diesen bestehen der Kolben und das Pleuel aus einem Stück. Dementsprechend macht der Kolben dieFurthermore, pendulum piston pumps are already known (see e.g. U.S. Patent 39 61 869). With these, the piston and the connecting rod consist of one piece. Accordingly, the piston does the
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Pendelbewegung des Pleuels mit. Derartige Pendelkolbenpumpen vermeiden zwar einen Kolbenbolzen und die damit zusammenhängenden Probleme. Eine vollständige Abdichtung zwischen dem Förderraum und dem Kurbelgehäuse bzw. den geschmierten Teilen des Pumpenantriebes ist jedoch auch dort nicht gegeben; im Gegenteil, die Abdichtung von Pendelkolben ist wegen der vorerwähnten Pendelbewegung des Kolbens problematisch.Pendulum movement of the connecting rod with. Such pendulum piston pumps avoid a piston pin and the associated ones Problems. A complete seal between the pumping chamber and the crankcase or the lubricated parts of the Pump drive is not given there either; on the contrary, the sealing of pendulum pistons is due to the aforementioned pendulum motion of the piston problematic.
Eine Abdichtung der mit Fördermedium in Verbindung tretenden Pumpräume gegenüber dem Kurbelgehäuse usw. ist besonders wichtig bei "Trockenläufern". Darunter versteht man solche Pumpen bzw. Verdichter, bei denen die bewegten, mit dem Fördermedium in Verbindung kommenden Teile nicht geschmiert zu werden brauchen, so daß das Fördermedium auch keine geringen Mengen von Schmierstoffen od. dgl. aufnehmen kann.Sealing the pump chambers that come into contact with the conveyed medium from the crankcase etc. is particularly important with "dry running". This is understood to mean pumps or compressors in which the moving ones are in connection with the conveying medium Coming parts do not need to be lubricated, so that the pumped medium does not have any small quantities of lubricants or the like.
Um einen Verdichter für gasförmige Fördermedien bzw. eine Pumpe für flüssige Fördermedien zu erhalten, bei der das jeweilige Fördermedium daran gehindert ist, in den Kurbeltrieb zu gelangen, hat man bisher Verdichter mit Kreuzkopf-Antrieb benutzt. Dort bewegen sich der Kolben und die zugehörige Kolbenstange nur linear hin und her und letztere ist durch eine Stopfbüchseneinheit abgedichtet. Diese Ausführung besitzt jedoch noch erhebliche Nachteile, insbesondere die den Stopfbüchsen eigenen Nachteile: Man erreicht keine vollständige Dichtigkeit bei der Stopfbüchse und diese bedarf einer laufenden Überwachung und Wartung. Außerdem kann sich die Stopfbüchsen-Packung bei längerem Stillstand der Pumpe an deren Kolbenstange so festsetzen, daß es beim Anlaufen zu Schaden kommt. Ferner sind solche mit Kreuzkopf-Antrieb versehene Pumpen bzw. Verdichter sowohl im Bau als auch im Betrieb aufwendig; man kann sie gewöhnlich nur als Langsamläufer betreiben und sie kommen in der Praxis auch nur für größere Konstruktionen in Frage. Wenn man derartige Kreuzkopf-Verdichter bzw. -Pumpen als Trockenläufer konzipiert, müssen auch die Werkstoffe für die Zylinderbüchse und die Kolbenringe usw entsprechend ausgewählt sein, so daß man bezüglich der Werkstoff-Auswahl im Hinblick auf die Werkstoff-Reaktion gegenüber dem Fördermedium eingeengt ist.To obtain a compressor for gaseous media or a pump for liquid media, where the respective The conveying medium is prevented from entering the crank mechanism, compressors with a crosshead drive have been used up to now. There the piston and the associated piston rod only move back and forth linearly and the latter is through a stuffing box unit sealed. However, this design still has considerable disadvantages, in particular the disadvantages inherent in stuffing boxes: Complete tightness of the stuffing box cannot be achieved and this requires ongoing monitoring and maintenance. aside from that If the pump is idle for a long time, the stuffing box packing can get stuck on the piston rod so that it starts up comes to harm. There are also those with a crosshead drive provided pumps or compressors are expensive both in construction and in operation; you can usually only do it as a slow runner operate and in practice they only come into question for larger constructions. If you have such a crosshead compressor or pumps designed as dry running machines, the materials for the cylinder liner and the piston rings, etc. must also be used be selected accordingly, so that with regard to the material selection with regard to the material reaction to the The pumped medium is restricted.
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Es besteht daher die Aufgabe, eine Pumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der bei einfacher Bauweise und unter weitestgehender Vermeidung der Nachteile von vorbekannten Pumpen das Fördermedium sicher gegenüber dem Kurbelraum od. dgl. abgedichtet ist; dabei soll sich die Pumpe insbesondere auch als Trockenläufer eignen.The object is therefore to create a pump of the type mentioned at the outset in which the construction is simple and while avoiding the disadvantages of previously known pumps as far as possible, the pumped medium is safe from it the crankcase or the like is sealed; the pump should in particular also be suitable as a dry runner.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht insbesondere darin, bei einer Pumpe gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruches ein Pendelkolben; vorgesehen ist, derThe solution according to the invention consists in particular in a pump according to the preamble of the first claim a pendulum piston; is provided, the
als Gleitctichtung eine Dichtmanschette trägt, und daß ferner zwischen dieser Dichtmanschette und dem Kurbelraum eine Dichtmembrane vorgesehen ist.carries a sealing collar as a sliding seal, and that a sealing membrane is also provided between this sealing sleeve and the crankcase.
Man kennt zwar bereits Membran-Pumpen für gas- oder dampfförmige Medien mit einer oder insbesondere zwei Membranen (vgl. DE-AS 25 02 566). Bei Membran-Pumpen sind jedoch sowohl die Größe des Pumpenhubes als auch die Höhe des Förderdruckes begrenzt. Wenn man unter, sonst gleichen Bedingungen (-z. B.~ Fördervolumen, Drehzahl) eine vorgegebene Fördermenge durchsetzen will, könnte man dies allenfalls durch eine Vergrößerung des Durchmessers des Förderraumes bei entsprechend beschränktem Hubweg. Dies zieht u.a, aber den Nachteil nach sich, daß die Pumpe entsprechend groß dimensioniert werden muß, hohe Lagerdrücke auftreten und.somit die Pumpe verhältnismäßig aufwendig und verschleißempfindlich wird.It is true that membrane pumps for gaseous or vaporous media with one or, in particular, two membranes are known (cf. DE-AS 25 02 566). With diaphragm pumps, however, both the size of the pump stroke and the level of the delivery pressure are limited. If you want to enforce a specified delivery rate under otherwise identical conditions (e.g. ~ delivery volume, speed), this could at best be achieved by increasing the diameter of the delivery space with a correspondingly limited stroke. Among other things, this has the disadvantage that the pump must be dimensioned correspondingly large, high bearing pressures occur and so the pump is relatively expensive and sensitive to wear.
Dagegen können ieim Anmeldungsgegenstand einerseits die Nachteile von Pumpe'n mit Kreuzkopf-Antrieb, ferner die Gefährdung der Schmierung bei Tauchkolbenpumpen und schließlich auch die Nachteile bzw. Einschränkungen von Membran-Pumpen vermieden werden. Dabei kann diese Pumpe sowohl zum Fördern von Flüssigkeiten als insbesondere auch Gasen Verwendung finden, insbesondere, wenn die Fördermedien aggressiv sind. Dabei kann man die Dichtmanschette und bedarfsweise die Dichtmembrane gut aus gegen Chemikalien und Oxidation hoch widerstandsfähigen Werkstoffen von der Art des PoIy-On the other hand, the subject of the application can have the disadvantages on the one hand Of pumps with crosshead drives, furthermore the risk of lubrication in plunger pumps and finally the disadvantages and limitations of diaphragm pumps can also be avoided. This pump can be used both for pumping of liquids and in particular gases are used, especially when the media are aggressive. The sealing collar and, if necessary, the sealing membrane can be well protected against chemicals and oxidation highly resistant materials of the type of poly-
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tetrafluoräthylens verwenden, Dabei läßt sich auch ein sicherer Trockenlauf des Pendelkolbens realisieren, so daß einerseits keine Verunreinigung des Fördermediums durch Schmiermittel und andererseits keine Zerstörung des Schmiermittels im Kurbelgetriebe der Pumpe auftreten kann. Die Abtrennung der mit dem Fördermedium in Verbindung tretenden Pumpenteile gegenüber dem mechanischen Pumpenantriebsbereich ist mittels der Dichtmembrane absolut leckfrei und praktisch keinem ins Gewicht fallenden Verschleiß unterworfen. Die erfindungsgemäße Pumpe vereinigt dementsprechend die wesentlichen Vorteile von Pumpen vorbekannter Art, ohne deren jeweilige wesentlichen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Insbesondere kann man auch vergleichsweise kleine Pumpen mit geringem Kolbendurchmesser bauen, bei denen trotzdem die Belastung der Lager nicht zu groß ist; dadurch, wird eine hohe Lebensdauer begünstigt.use tetrafluoroethylene, this can also be a Realize safe dry running of the pendulum piston, so that on the one hand no contamination of the pumped medium due to lubricant and, on the other hand, no destruction of the lubricant in the pump's crank mechanism can. The separation of the pump parts that come into contact with the pumped medium from the mechanical ones Thanks to the sealing membrane, the pump drive area is absolutely leak-free and practically nonexistent Subject to wear and tear. The pump according to the invention accordingly combines the essential advantages of pumps known type, without having to accept their respective significant disadvantages. In particular, you can also build comparatively small pumps with small piston diameters, which still take the load of the Warehouse is not too big; this promotes a long service life.
Eine wesentliche Weiterbildung* der Erfindung besteht darin, daß der zwischen der Dichtmanschette und der Dichtmembrane liegende Zwischenraum an eine Entleerungsleitung angeschlossen ist. So kann z. B. Fördermedium, das auf dem Kriechwege an der Dichtmanschette vorbei gelangt, aus dem Zwischenraum abgeführt werden; wenn es sich um ein flüssiges Fördermedium handelt, kann es z. B. auf diese Weise einfach abgeleitet werden. Dabei wird eine bevorzugte Ausführungsform darin gesehen, daß der Zwischenraum über eine Entleerungsleitung an die Saugleitung der Pumpe angeschlossen ist. Auf diese'Weise geht kein Fördermedium verloren oder ins Freie, sondern wird automatisch in den Förderstrom eingespeist.An essential development * of the invention is that the between the sealing sleeve and the sealing membrane lying space is connected to a drainage line. So z. B. Medium on the Creepage passes past the sealing sleeve, are discharged from the gap; if it is a liquid The pumped medium is involved, it can, for. B. can easily be derived in this way. A preferred embodiment is seen in the fact that the intermediate space is via an emptying line is connected to the suction line of the pump. In this way, no medium is lost or into the open air, but is automatically fed into the flow.
Durch die vorerwähnte Entleerungsleitung bzw. die Rückführung z. B. in die Saugleitung der Pumpe wird sichergestellt, daß sich zwischen der Dichtmanschette einerseits und der Dichtmembrane andererseits kein Fördermedium in einem Umfang sammeln kann, daß dort ein Druckaufbau entsteht. Dieser könnte nämlich die Dichtigkeit der Dicht-Through the aforementioned drain line or the return z. B. in the suction line of the pump ensures that between the sealing collar on the one hand and the sealing membrane on the other hand there is no conveying medium can collect to an extent that there is a pressure build-up. This could namely reduce the tightness of the sealing
-.;■- .!f.
manschette herabsetzen.- .; ■ -.! F.
lower the cuff.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Pumpe besteht darin, daß; die Dichtmembrane an/ den Hubweg des Kolbens angepaßt ist, vorzugsweise mittels einer vergrößerten radialen Breite ihrer .uneingespannten Verbindungszone. Z. B, kann bei großem Hub des Pendelkolbens der Durchmesser des frei beweglichen Bereiches der Dichtmembrane größer sein als der Zylinder-Durchmesser. Unerwünschte Dehnungen od. dgl. Belastungen können dadurch von der Dichtmembrane ferngehalten werden.There is another advantageous embodiment of the pump in that; the sealing membrane is adapted to / the stroke of the piston, preferably by means of an enlarged radial width of their unconstrained connection zone. For example, if the pendulum piston has a large stroke, the diameter of the freely movable area of the sealing membrane be larger than the cylinder diameter. Undesired stretching or the like. Loads can thereby be kept away from the sealing membrane.
Besonders wenn die Pumpe mit einem Vordruck in der Saugleitung betrieben wird, ist es vorteilhaft, wenn der Pendelkolben einen Unterstützungsflansch für die Dichtmembrane aufweist. Der auf die Dichtmembrane wirkende Fördermedium-Druck wird dann durch diesen Unterstützungsflansch abgefangen. Especially if the pump has a pre-pressure in the suction line is operated, it is advantageous if the pendulum piston has a support flange for the sealing membrane having. The pressure of the pumped medium acting on the sealing membrane is then absorbed by this support flange.
Eine günstige Weiterbildung der Erfindung besteht in einer Kombination der Pumpe gemäß dem ersten bis siebten Anspruch, wobei bei einer Dichtmanschette, die einen sich etwa radial erstreckenden, mindestens teilweise vom Kolbenteil gehaltenen Manschettenabschnxtt sowie einen an der Zylinderwand abdichtenden Lippenbereich aufweist, die Wandstärke des sich etwa radial erstreckenden Manschettenabsehnittes größer ist als die Wandstärke des Lippenbereiches der Dichtmanschette. Bei einer solchen Ausbildung erhält der Pendelkolben auch dann noch eine sichere Führung, wenn der Lippenbereich schon durch Verschleiß vermindert ist. Die Gefahr der Beschädigung des Pumpenzylinders sowie der Überbearispruchung der Dichtmembrane wird dadurch vermindert.A favorable development of the invention consists in a combination of the pump according to the first to seventh claims, with a sealing collar having an approximately radially extending, at least partially from the piston part Has held cuff section and a lip area sealing on the cylinder wall, which Wall thickness of the approximately radially extending cuff section is greater than the wall thickness of the lip area of the sealing sleeve. With such a training the pendulum piston still receives a safe guidance, when the lip area is already diminished through wear and tear. The risk of damaging the pump cylinder as well as the overstressing of the sealing membrane is reduced.
Außerdem kann durch eine weiterbildende,Kombination der Erfindung die lichte Weite des..Pumpe.nzy3Linders,.imriMittelbereich des Kolben-Hubweges mit: etwas»,gegenüber .,dem _im größten Zylinderdurchmesser verringertem. DurchmesserFurthermore, by a further forming, combination of the invention the internal width des..Pumpe.nzy3Linders, .in ri central portion of the piston stroke path with: "something, opposite, reduced the _im largest cylinder diameters.. diameter
1 Λ - ■- ■■ -,'T; , we ic ν: 1 Λ - ■ - ■■ -, 'T; , we ic ν:
- gr ausgebildet sein.- be trained gr.
Dadurch kann der Spalt, den die Dichtmanschette - ohne Unterstützung - überbrücken muß, im Bereich der größten Schräglage des Pendelkolbens etwas verringert werden. Dementsprechend wird die Dichtung an der Dichtmanschette verbessert, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe ebenfalls verbessert und die Gefahr der Belastung der Dichtmembrane vermindert wird.As a result, the gap that the sealing collar - without support - has to bridge in the area of the greatest inclination of the pendulum piston can be reduced somewhat. Accordingly, the seal on the sealing collar improved, whereby the efficiency of the pump is also improved and the risk of stressing the Sealing membrane is reduced.
Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Merkmalen weiterer Unteransprüche sowie in der nachfolgenden Beschreibung noch näher erläutert. Die Erfindung ist dabei anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben:Additional developments of the invention can be found in the features of further subclaims and in the following Description explained in more detail. The invention is connected with the aid of exemplary embodiments explained in more detail with the drawing. It show in different scales:
Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Pumpe mit Pendelkolben, Dicht-Manschette und -Membrane,Fig. 1 is a partially sectioned side view of a pump with pendulum piston, sealing collar and membrane,
Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, bei welcher für die Dicht-Membrane ein Unterstützungsflansch vorgesehen ist,FIG. 2 is a view similar to FIG. 1, in which a support flange is provided for the sealing membrane is,
Fig. 3 eine napfförmige Dichtmanschette,3 shows a cup-shaped sealing collar,
Fig. A eine teilweise im Schnitt gehaltene Teil-Ansicht ähnlich Fig. 1 mit einer gegenüber Fig. 3 etwas abgewandelten Dichtmanschette undFIG. A shows a partial view, partly in section, similar to FIG. 1 with a somewhat opposite FIG. 3 modified sealing collar and
Fig. 5 stark schematisiert einen etwas taillierten Pumpenzylinder.Fig. 5 is a highly schematic illustration of a somewhat tapered pump cylinder.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Pumpe besitzt einen Pleuelkolben 2. Darunter versteht man, daß der eigentliche Kolbenteil 3 und das Pleuel k aus einem einzigen StückA pump designated as a whole by 1 has a connecting rod piston 2. This means that the actual piston part 3 and the connecting rod k are made from a single piece
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bestehen. Letzteres lagert mit seinem Pleuelauge 5 auf dem Exzenter 6 der Kurbelwelle mit der Drehachse J (vgl. insbesondere Fig. 1). Der Pendelkolben macht demzufolge die Schwenkbewegung des Pleuels 4 mit. Daraus könnten sich insbesondere im Mittelbereich 8 des Hubweges H des .Pendelkolbens 2 (vgl. insbesondere Fig. 1, k und 5) Undichtigkeiten zwischen dem Kolbenteil 3 und der Wand 9 des Pumpenzylinders 10 ergeben. Bei der Pumpe 1 ist nun an dem Pendelkolben 2 als Gleitdichtung eine Dichtmanschette 11 vorgesehen und außerdem zwischen dieser Dichtmanschette und dem Kurbelraum 12 zusätzlich eine Dichtmembrane 13 angeordnet. Fördermedium., welches noch auf dem Kriechwege zwischen der Dichtmanschette 11 und der Wand 9 des Pumpenzylinders 10 durchdringt, wird mittels dieser Dichtmembrane 13 sicher vom Kurbelraum 12 ferngehalten. So ist gewährleistet, daß z. B. ein aggressives Fördermedium nicht die Schmierung des Kurbelraumes beeinträchtigen kann. Auch kann man die Pumpe 1 gut als "Trockenläufer" betreiben; d. h. das Fördermedium kommt nicht mit dem für den Betrieb der Pumpe notwendigen Schmiermittel in Verbindung. Dabei ist die Dichtmembrane 13 in ihrem zentralen Bereich am Kolbenteil 3 des Pendelkolbens 2 dichtend eingeklemmt. Dazu besitzt der Kolbenschaft 15 ein Anschlagbund 1.6, der von einem Befestigungszapfen 17 für ein unteres Klemmteilexist. The latter rests with its connecting rod eye 5 on the eccentric 6 of the crankshaft with the axis of rotation J (see in particular FIG. 1). The pendulum piston consequently takes part in the pivoting movement of the connecting rod 4. This could result in leaks between the piston part 3 and the wall 9 of the pump cylinder 10, in particular in the central region 8 of the stroke H of the pendulum piston 2 (cf. in particular FIGS. 1, k and 5). In the case of the pump 1, a sealing sleeve 11 is now provided as a sliding seal on the pendulum piston 2 and, in addition, a sealing membrane 13 is arranged between this sealing sleeve and the crank chamber 12. The conveying medium, which still penetrates on the creepage path between the sealing collar 11 and the wall 9 of the pump cylinder 10, is safely kept away from the crankcase 12 by means of this sealing membrane 13. This ensures that z. B. an aggressive medium cannot affect the lubrication of the crankcase. You can also operate the pump 1 as a "dry runner"; ie the pumped medium does not come into contact with the lubricant necessary for the operation of the pump. The sealing membrane 13 is clamped in a sealing manner in its central area on the piston part 3 of the pendulum piston 2. For this purpose, the piston shaft 15 has a stop collar 1.6, which is supported by a fastening pin 17 for a lower clamping part
18 überragt wird. Oberhalb des unteren Klemmteiles 18 befindet sich die napfförmige Dichtmanschette 11, die von oben her mittels eines oberen Klemmteiles 19 am Pendelkolben 2 festgelegt ist. Dabei bilden die Klemmteile 18 und 19 gewissermaßen das Kolbenteil 3. Diese Teile 18 und18 is surmounted. Above the lower clamping part 18 is the cup-shaped sealing collar 11, which is from is fixed above by means of an upper clamping part 19 on the pendulum piston 2. The clamping parts 18 thereby form and 19, as it were, the piston part 3. These parts 18 and
19 sind mit Hilfe einer vom Förderraum 20 der Pumpe 1 her zugänglichen Schraube 21 mit dem Pleuelschaft 15 verbunden. Wie insbesondere gut aus Fig. 1 und 2 zu erkennen, ist die Dichtmembrane 13 mit ihrem Außenrand 22 am Kurbelgehäuse 23 od. dgl. Pumpenteil befestigt. Dies kann z. B. auch der Pumpenzylinder 10 sein, wie Fig. k zeigt. Dabei ist die Dichtmembrane 13 in der Nähe der Dichtmanschette 11 angebracht. Dies hat den Vorteil, daß die Bewegungen, welche19 are connected to the connecting rod shaft 15 with the aid of a screw 21 accessible from the delivery chamber 20 of the pump 1. As can be seen particularly well from FIGS. 1 and 2, the sealing membrane 13 is attached with its outer edge 22 to the crankcase 23 or the like. This can e.g. B. also the pump cylinder 10, as Fig. K shows. The sealing membrane 13 is attached in the vicinity of the sealing collar 11. This has the advantage that the movements, which
die Dichtmembrane 13 durchführen muß, um den Bewegungen des Kolbenteiles 3 zu folgen, der gewöhnlich gut flexiblen Dichtmembrane 13 keine ungünstigen Belastungen aufzwingt. Der zwischen der Dichtmanschette 11 und der Dichtmembrane 13 liegende, seitlich durch die Zylinderwand 9 abgeschlossene Zwischenraum 25 besitzt eine durch·den Pumpenzylinder 10 nach außen führende Entleerungsleitung ?4. Gelangt z.B. bei einer Flüssigkeit fördernden Pumpe 1 auf dem Kriechwege an der Dichtmanschette 11 vorbei etwas Förderflüssigkeit in den Zwischenraum 25, staut sich diese nicht dort und beeinträchtigt auch nichtthe sealing membrane 13 must perform in order to follow the movements of the piston part 3, which is usually very flexible Sealing membrane 13 does not impose any unfavorable loads. The one between the sealing collar 11 and the sealing membrane 13 lying, laterally closed by the cylinder wall 9 intermediate space 25 has a through Pump cylinder 10 discharge line leading to the outside? 4. For example, it is applied to a liquid-handling pump 1 on the creepage path past the sealing sleeve 11 somewhat Conveying liquid in the space 25, this backs up not there and does not affect either
die Abdichtung, sondern diese Leckflüssigkeit kann über die Entleerungsleitung 24 ,abfließen. Dies kann z. B. in den Saugbehälter oder ins Freie erfolgen. Beim Verdichten von Luft od. dgl. die Umwelt nicht belastenden Gasen kann man analog mit gasförmigen Medien verfahren. Jedoch besteht eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung darin, daß die Entleerungsleitung 24, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, über eine Rücklaufleitung 27 an die Saugleitung 28 der Pumpe 1 angeschlossen ist. Dadurch wird Leckflüssigkeit oder Gas, welches in den Zwischenraum 25 gelangt ist, von dort abgesaugt und dem Pumpenförderkreis wieder zugeführt.the seal, but this leakage fluid can flow off via the drainage line 24. This can e.g. B. in the suction container or outdoors. When compressing air or the like, not polluting the environment Gases can be treated in the same way with gaseous media. However, there is a particularly advantageous embodiment of the Invention is that the drain line 24, as in Fig. 1 shown schematically, via a return line 27 is connected to the suction line 28 of the pump 1. This causes leakage fluid or gas which is in the Intermediate space 25 has reached, sucked off from there and fed back to the pump delivery circuit.
Das obere und untere Kolbenteil 19 bzw. 18 ist, wie bereits näher beschrieben, zum Förderraum 20 hin ausbaubar. Entsprechendes gilt für die Dichtmanschette 11 und bei Entfernen des Pumpenzylinders 10 auch die Dichtmembrane 13 sind in Richtung des Förderraumes 20 auswechselbar. Dadurch ist insbesondere die Dichtmanschette 11, die ein Verschleißteil darstellt, verhältnismäßig leicht und ohne Demontage des Antriebs auswechselbar.The upper and lower piston parts 19 and 18 are as already described in more detail, expandable to conveying space 20. The same applies to the sealing collar 11 and at Removing the pump cylinder 10 and the sealing membrane 13 can be exchanged in the direction of the delivery chamber 20. This is in particular the sealing collar 11, which is a Represents wearing part, relatively easily and without dismantling the drive replaceable.
In Fig. 1 erkennt man bei der strichlinierten Darstellung 13' der Dichtmembrane 13, daß deren radiale Breite in ihrer , zwischen dem Pumpenzylinder 10In Fig. 1 it can be seen in the dashed line representation 13 'of the sealing membrane 13 that its radial width in their, between the pump cylinder 10
und dem Pendelkolben 2 liegenden uneingespannten Ver-and the pendulum piston 2 lying unconstrained
. /It-. / It-
bindungszonen 29 eine vergrößerte Breite besitzt als es dem geometrischen Abstand zwischen den Einspannstellen 30 bzw. 31 der Dichtmembrane 13 am Pumpenzylinder 10 bzw. am Pendelkolben 2 entspracht. Dementsprechend sind die Abmessungen der Dichtmembrane 13 nicht nur an den Hubweg H des Pendelkolbens 2 angepaßt, sondern es steht gewissermaßen ein "Überschuß" an uneingespannter Verbindungszone 29 bei der Dichtmembrane 13 zur Verfügung. Dadurch wird deren Belastung klein gehalten.bonding zones 29 has an enlarged width than it the geometric distance between the clamping points 30 and 31 of the sealing membrane 13 on the pump cylinder 10 or corresponds to the pendulum piston 2. Accordingly, the dimensions of the sealing membrane 13 are not limited to the stroke H of the pendulum piston 2 adapted, but there is to a certain extent an "excess" of unconstrained connection zone 29 available for the sealing membrane 13. This keeps the load on them small.
Die Pumpe 1 ist sowohl für das Fördern von Flüssigkeiten als auch Gasen einzusetzen. Herrscht in der Saugleitung 28 bereits ein Vordruck und entsteht infolgedessen bereits ein etwas höherer Druck im Zwischenraum 25, ist es vorteilhaft, wenn der Pendelkolben 2 einen Unterstützungsflansch 32 für die Dichtmembrane 13 besitzt (Fig. 2). The pump 1 can be used both for pumping liquids and gases. Dominates the suction line 28 already has a pre-pressure and as a result there is already a slightly higher pressure in the space 25, it is advantageous to when the pendulum piston 2 has a support flange 32 for the sealing membrane 13 (Fig. 2).
Die Pumpe 1 kann mit einer Dichtmanschette 11 ausgerüstet sein, bei welcher die Wandstärke S des ringförmigen, an der Wand 9 des Pumpenzylinders 10 dichtend anliegenden Lippenbereiches 33 die gleiche Stärke hat wie ein sich radial erstreckender Manschettenabschnitt 34, der zwischen dem unteren und oberen Klemmteil 18, 19 des Kolbenteiles 13 eingespannt .'ist. Eine solche, im wesentlichen mit gleicher Wandstärke ausgebildete, einstückige Dichtmanschette 11 ist in Fig. 3 dargestellt. Fig. 4 zeigt dagegen eine etwas abgewandelte Ausführungsform einer Dichtmanschette 11 a. Bei ihr ist die Dicke d des radial orientierten Manschettenabschnittes 34 größer als die Breite b des Lippenbereiches 33. Dadurch ist die Gefahr des unerwünschten Durchbiegens des radialen Manschettenabschnittes 34 im Bereich des Spaltes Sp zwischen der Wand 9 des Pumpenzylinders 10 einerseits und dem Außenrand des unteren Klemmteiles 18 andererseits geringer, auch wenn im Zwischenraum 25 Saugdruck und im Fö rderraum 20 ein entsprechend erhöhter Förderdruck herrschen. Trotz der verhältnismäßig dicken Ausbildung des radialen Manschetten-The pump 1 can be equipped with a sealing collar 11 be, at which the wall thickness S of the annular, at the wall 9 of the pump cylinder 10 sealing lip area 33 has the same thickness as a itself radially extending sleeve portion 34, which is between the lower and upper clamping part 18, 19 of the piston part 13 clamped. 'Is. Such, essentially with the same One-piece sealing collar 11 formed as a wall thickness is shown in FIG. 3. In contrast, Fig. 4 shows one somewhat modified embodiment of a sealing collar 11 a. With her, the thickness d is the radially oriented Cuff section 34 larger than the width b of the lip area 33. This creates the risk of undesirable Bending of the radial sleeve section 34 in the region of the gap Sp between the wall 9 of the Pump cylinder 10 on the one hand and the outer edge of the lower clamping part 18 on the other hand less, even if in the Interspace 25 suction pressure and a correspondingly increased delivery pressure prevail in delivery space 20. Despite the proportionate thick formation of the radial cuff
- ys - - ys -
abschnittes 34 legt sich der dünn ausgebildete Lippenbereich 33 noch in der Art einer selbstdichtenden Lippe dichtend an die Wand 9 des Pumpenzylinders 10 an. Fig. zeigt dabei, wie man die Breite des Spaltes Sp, den der radial orientierte Manschettenabschnitt 34 überbrücken muß, dadurch verkleinern kann, daß der lichte Durchmesser D3 des Pumpenzylinders 10 im Mittelbereich 8 jes Kolben-Hubweges H mit einem gegenüber dem größten Zylinderdurchmesser D3 verringerten Durchmesser D3' ausgebildet ist. Dabei sind insbesondere in Fig. 4 die Schrägstellung des Pendelkolbens 2 und in Fig. 5 die Länge des Hubweges H der besseren Übersicht wegen stark vergrößert dargestellt. In section 34, the thin lip area 33 is still in sealing contact with the wall 9 of the pump cylinder 10 in the manner of a self-sealing lip. Fig. Shows how one can reduce thereby the width of the gap Sp which the radially oriented collar portion must bridge 34 such that the inside diameter D3 of the pump cylinder 10 j in the central region 8 e s piston stroke distance H with respect to the largest cylindrical diameter D3 reduced diameter D3 'is formed. In particular, the inclined position of the pendulum piston 2 is shown in FIG. 4 and the length of the stroke path H is shown greatly enlarged in FIG. 5 for a better overview.
Die vorerwähnten Maßnahmen (verdickte Ausbildung des radialen Manschettenabschnittes 34 sowie Verkleinerung des Spaltes durch taillierte Ausbildung des Pumpenzylinders 10)bewirken nicht nur eine größere Haltbarkeit der Dichtmanschette 11 sowie eine Verringerung der Gefahr, daß der Pendelkolben nach einem Verschleiß insbesondere am Lippenbereich 33 der Dichtmanschette 11 Beschädigungen am Pumpenzylinder hervorruft. Bei guter Abdichtung an der Dichtmanschette 11 und deren langer Lebensdauer wird auch die Dichtmembrane 13 weniger stark beansprucht und die Pumpe 1 besitzt einen besseren Wirkungsgrad. Insoweit liegt auch eine unterstützende Kombinationswirkung zwischen der besonderen Ausbildung der Dichtlippe 11 a und der Ausbildung der Pumpe 1 mit Pendelkolben 2, Dichtmanschette 11 und Dichtmembrane 13 vor.The aforementioned measures (thickened design of the radial sleeve section 34 and reduction in size of the gap through the waisted design of the pump cylinder 10) not only make the Sealing collar 11 and a reduction in the risk of that the pendulum piston after wear, especially on the lip area 33 of the sealing collar 11 is damaged causes on the pump cylinder. With a good seal on the sealing collar 11 and its long service life is also the sealing membrane 13 is less stressed and the pump 1 has a better efficiency. So far there is also a supporting combination effect between the special design of the sealing lip 11 a and the design of the pump 1 with pendulum piston 2, sealing collar 11 and sealing membrane 13 before.
Alle vorbeschriebenen sowie in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.All of the features described above and listed in the claims can be used individually or in any combination be essential to the invention.
- Zusammenfassung -- Summary -
Claims (9)
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